爆破漏斗形成机理。

 若装药的最小抵抗线小于其临界抵抗线，即炸药在自由面附 近爆破，炸药爆炸后形成一个倒锥形凹坑，即爆破漏斗。它是爆破破坏的基本形式。球形药包在自由面附近爆破时，可产生压碎区、裂隙区、片落区、爆破漏斗和地震区。在均质坚固的岩石等脆性介质内，当有足够的炸药能量，并与介质爆破性互相匹配 时，在装药最小抵抗线小于其临界抵抗线爆破条件下，炸药爆轰产生二三千度以上的高温 和几万兆帕的高压，形成每秒几千米速度的爆轰波和应力场。作用在紧靠药包的岩壁等 介质上，使药包附近的介质被挤压、击碎成为微小粉末，形成压碎区。此后，冲击波衰减为压应力波，继续在介质内自爆源向四周传播，相应地产生介质质 点的径向位移，构成径向压应力和切向拉应力场。由于介质抗拉强度远远小于抗压强度， 当切向拉应力超过介质的抗拉强度时，在该处产生拉断，形成与粉碎区贯通的径向裂隙。接着高温高压爆生气体的膨胀尖劈作用助长了径向裂隙的扩展，由于爆生气体继续膨胀， 压力迅速下降。当爆源的压力下降到一定程度时，原先在药包周围介质被压缩过程中积 蓄的弹性变形能释放出来，并转变为卸载波，形成朝向爆源的径向拉应力。当此拉应力超 过介质的抗拉强度时，便形成环向裂隙。在形成径向裂隙与环向裂隙同时，径向应力和切 向应力共同作用的结果，又形成剪切裂隙。自由面的存在，使沿最小抵抗线方向周围的岩 石等介质位移不均匀，产生剪应力，当该剪应力超过介质的抗剪强度时，形成剪裂隙。于 是，纵横交错的裂隙，将介质切割破碎，构成了破裂区。当应力波向外传播到达自由面，则产生反射拉应力波，该拉应力大于岩石等介质的抗拉强度时，在自由面的介质被拉断形成片落区。在径向裂隙的控制下，破裂区一直扩展到自由面，或者破裂区和片落区相连接形成连 续性破坏。与此同时，大量的爆生气体继续膨胀，将最小抵抗线方向的岩石等介质表面鼓 起、破碎、抛掷，最终形成倒锥形的凹坑即爆破漏斗，如图1-2-63 所示。

爆破漏斗的几何参数以及爆破作用指数。球形药包在自由面条件下形成爆破漏 斗的几何参数如图1-2-63所示。其中爆破漏斗三要素是指最小抵抗线 W、爆破漏斗半 径 r 和爆破漏斗作用半径 R。

随着炸药量的增加，或者最小抵抗线的减小，或者介质（岩石等）可爆性较好，被破碎的岩块一部分抛出漏斗外，形成爆堆；另一部分岩块抛出之后又回落爆破漏斗内。在工程爆破中我们把爆破漏斗半径 r和最小抵抗线 W的比值称为爆破作用指数n，即 n=r/W。

   爆破漏斗是一般工程爆破最普遍、最基本的形式。一般地说，最小抵抗线一定时，爆破作用愈强，所形成的爆破漏斗半径愈大，相应地，爆破漏斗内介质的破碎和抛掷作用也 随之增强。根据爆破作用指数值的大小，爆破漏斗有如下四种基本形式，如图1-2-64 所示。

 松动爆破漏斗。爆破漏斗内的岩石等介质被破坏、松动，并不抛出坑外，不形成可见 地爆破漏斗坑。此时 n=0.75 。它是控制爆破常用的形式。当n<0.75 ，不形成从药包中 心到自由面的连续破坏，不形成爆破漏斗，如图1-2-64所示。

减弱抛掷（加强松动）爆破漏斗。爆破漏斗半径 r小于最小抵抗线 W，即 0.75<n<1  ，成为减弱抛掷爆破漏斗，又称加强松动爆破漏斗，如图  1-2-64b 所示。

标准抛掷爆破漏斗。爆破漏斗半径r与最小抵抗线W 相等，即爆破作用指数n=1 "， 如图  1-2-64c所示。

加强抛掷爆破漏斗。爆破漏斗半径 r大于最小抵抗线W，即爆破作用指数n>1。当  n>3 时，爆破漏斗的有效破坏范围并不随n 值的增加而明显增大。实际上，这时炸药的 能量主要消耗在岩块等介质的抛掷上。因此，n>3已无实际意义。所以，爆破工程中加 强抛掷爆破漏斗的作用指数为  1<n<3，如图 1-2-64d所示。

   成组药包爆破时脆性介质的爆破破坏机理。前面讨论了单药包爆破时岩石等介 质爆破破坏机理。而在实际工程爆破中常采用成组药包爆破。成组药包爆破破坏机理要比单药包爆破时复杂得多，因此，研究成组药包的爆破破坏机理对于合理选择爆破参数具 有重要意义。但是，这方面的理论研究工作还做得很不够，许多生产中的实际问题还不能从理论上予以圆满解释。

由于爆破破坏过程难以进行直接观测，为此，在光学活性材料（如有机玻璃）中用微型药包进行了模拟试验，同时用高速摄影装置将光学活性材料试块的爆破破坏过程记录下来。试验结果表明，当多个药包齐发爆破时，在最初几微秒时间内应力波以同心球状从各 起爆点向外传播。经过一定时间后，相邻两药包爆轰引起的应力波相遇，并产生相互叠 加，出现复杂的应力波状态，应力重新分布，沿炮孔连心线的应力得到加强，而炮孔连心线中心两侧附近则出现应力降低区。

两个药包齐发爆破时，激起的压应力波沿两炮孔的连心线相向传播，相遇时发生相互叠加，结果沿炮孔连心线的压应力相互抵消，拉应力得到加强，如图 1-2-65 所 示。若两炮孔相距较近，叠加后的拉应力超过介质的抗拉强度，则沿炮孔连心线产生径向裂隙，使两炮孔相互贯通。爆轰气体产物的准静压作用，使两炮孔连心线上各点均产生很 大的切向拉伸应力，在炮孔连心线和炮孔壁相交处产生应力集中，其拉应力最大，如图 1-2-66 所示。因而拉伸裂隙首先出现在炮孔壁，然后沿炮孔连心线向外延伸，贯通两个 炮孔。此外，由于应力波的叠加作用，在两药包的辐射状应力波作用线正交处应力相互抵消，产生应力降低区，如图  1-2-67 所示。

由此可见，适当增大孔距，并相应地减小最小抵抗线，避免孔间过早贯通，并使应力降低区排除在自由面之外的空中，有利于爆破效果的改善。

 成组药包的齐发爆破所产生的应力波相互作用的情况更为复杂。多排成组药包齐发 爆破时，爆破自由面不够充分，因而受到较大的夹制作用。正是因为这个缘故，多排成组药包的齐发爆破效果不好。在多排成组药包爆破时，采用迟发爆破较好，尤其采用微差起 爆技术可以获得良好的爆破效果。